Developing OpenDaylight Apps with MD-SAL J. Medved, E. Warnicke, - PowerPoint PPT Presentation

Developing OpenDaylight Apps with MD-SAL J. Medved, E. Warnicke, A. Tkacik. R. Varga Cisco Sample App: M. Rehak, Cisco February 04, 2014

Controller Architecture Network ¡Applica3ons ¡ Management ¡ ¡ D4A ¡Protec3on ¡ Orchestra3on ¡& ¡Services ¡ GUI/CLI ¡ OpenDaylight ¡APIs ¡(REST) ¡ ¡ Base ¡Network ¡Service ¡Func3ons Affinity ¡ LISP ¡ Service ¡ Service ¡ ¡ Host ¡ ARP ¡ Topology ¡ Stats ¡ Switch ¡ FRM ¡ Controller ¡Pla?orm ¡ Tracker Handler ¡ Mgr ¡ Mgr ¡ Mgr ¡ ¡ ¡ Service ¡Abstrac3on ¡Layer ¡(SAL) ¡ (plug-­‑in ¡mgr., ¡capability ¡abstrac3ons, ¡flow ¡programming, ¡inventory, ¡…) ¡ OpenFlow ¡ Southbound ¡Interfaces ¡ NETCONF ¡ OVSDB ¡ SNMP ¡ BGP ¡ PCEP ¡ LISP ¡ & ¡Protocol ¡Plugins ¡ 1.0 ¡ 1.3 ¡ Data ¡Plane ¡Elements ¡ Addi2onal ¡Virtual ¡& ¡Physical ¡ OpenFlow ¡Enabled ¡Devices ¡ Open ¡vSwitches ¡ (Virtual ¡Switches, ¡ Devices ¡ Physical ¡Device ¡Interfaces) ¡ Example: ¡Service ¡Provider ¡Edi2on ¡

Hydrogen Implementation Management ¡ ¡ D4A ¡Protec3on ¡ GUI/CLI ¡ REST ¡ REST ¡ REST ¡ REST ¡ REST ¡ REST ¡ REST ¡ REST ¡ RESTCONF ¡ NETCONF ¡ Config ¡ Base ¡Network ¡Service ¡Func3ons ¡ Service ¡Func3ons ¡ Base ¡Network ¡Func3ons ¡ Subsystem ¡ LISP ¡ Affinity ¡ Service ¡ Service ¡ ¡ ¡ Topology ¡ Topology ¡ Topology ¡ Topology ¡ Topology ¡ Stats ¡ Switch ¡ Host ¡ ARP ¡ Stats ¡ Inventor Topology ¡ FRM ¡ NSF ¡Adapters ¡ FRM ¡ PCEP ¡ Exporter ¡ Exporter ¡ NSF ¡Adapters ¡ Exporter ¡ Exporter ¡ Mgr ¡ Mgr ¡ Mgr ¡ Tracker ¡ Handler ¡ NSF ¡Adapters ¡ Mgr ¡ y ¡ Exporter ¡ Manag er ¡ API-­‑Driven ¡SAL ¡(AD-­‑SAL) ¡ Model-­‑Driven ¡SAL ¡(MD-­‑SAL) ¡ OpenFlow ¡ OpenFlow ¡ OVSDB ¡ LISP ¡ SNMP ¡ BGP-­‑LS ¡ PCEP ¡ NETCONF ¡ 1.0 ¡ 1.0 ¡ 1.3 ¡ Addi2onal ¡Virtual ¡& ¡Physical ¡ OpenFlow ¡Enabled ¡Devices ¡ Open ¡vSwitches ¡ Devices ¡ Example: ¡Service ¡Provider ¡Edi2on ¡

MD-SAL – Motivation & Requirements • Flexibility, ¡but ¡common ¡framework ¡and ¡programming ¡model ¡ • Support ¡API ¡governance ¡ • Func2onally ¡equivalent ¡APIs ¡for ¡different ¡language ¡bindings ¡ • Run-­‑2me ¡Extensibility: ¡ • Augment ¡exis2ng ¡func2onality ¡ • Load ¡new ¡models ¡(extends ¡controller’s ¡func2onality) ¡ • Avoid ¡module/sub-­‑system ¡hotspots ¡ • Performance ¡& ¡scale ¡

From AD-SAL to MD-SAL SB ¡Plugin ¡Model ¡ NB ¡Service ¡Model ¡ “Is ¡generated ¡from” ¡ “Is ¡generated ¡from” ¡ Controller ¡PlaPorm ¡ Controller ¡PlaPorm ¡ RESTCONF ¡ REST ¡API ¡ REST ¡API ¡ ... ¡ Service ¡ Service ¡ Service ¡ Adapta3on ¡ Service ¡ Plugin ¡1 ¡ Plugin ¡1 ¡ Plugin ¡1 ¡ Plugin ¡ Plugin ¡1 ¡ Plugin ¡NB ¡Java ¡API ¡ Service ¡NB ¡Java ¡API ¡ Modeled ¡Service ¡NB ¡Java ¡API ¡ Request ¡ ¡ Rou2ng ¡ Adapta2on ¡ Request ¡Rou2ng ¡ SB ¡Model ¡ NB ¡Model ¡ Data ¡ Modeled ¡SB ¡Java ¡API ¡ Data ¡ Data ¡Store ¡ AD-­‑SAL ¡ MD-­‑SAL ¡ Plugin ¡SB ¡Java ¡API ¡ ... ¡ ... ¡ SB ¡Plugin ¡1 ¡ SB ¡Plugin ¡2 ¡ SB ¡Plugin ¡1 ¡ SB ¡Plugin ¡2 ¡ AD-­‑SAL ¡key ¡services: ¡ MD-­‑SAL ¡key ¡services: ¡ • Request ¡rou2ng ¡ • Request ¡(RPC) ¡and ¡no2fica2on ¡rou2ng ¡ • Service ¡Adapta2on ¡ • Data ¡Storage ¡

MD-SAL – Key Tenets Summary • Modeling ¡language: ¡YANG ¡(rfc6020) ¡ • Used ¡also ¡as ¡IDL ¡ • A ¡couple ¡of ¡minor ¡extensions ¡ • Dynamic ¡late ¡binding ¡ • Run2me ¡& ¡Compile ¡2me ¡code ¡genera2on ¡

Creating the View of the Network Controller ¡PlaPorm ¡ BGP-­‑LS ¡Topology ¡ OpenFlow ¡Topology ¡ Flow-­‑Capable ¡Node ¡ Sta3s3cs ¡Manager ¡ Exporter ¡ Exporter ¡ Inventory ¡Manager ¡ ... ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Model ¡ Model ¡ Model ¡ Model ¡ /Opera2onal ¡ /Config ¡ network-­‑topo ¡ nodes ¡ ... ¡ of:1 ¡ of:2 ¡ BGP-­‑LS ¡ OpenFlow ¡ BGPv6 ¡ Of:n ¡ nc:1 ¡ nc:2 ¡ BGPv4 ¡ Groups ¡ nodes ¡ links ¡ Tables ¡ prefixes ¡ Meters ¡ Ports ¡ p2 ¡ ... ¡ n1 ¡ l x ¡ p1 ¡ Table/1 ¡ n2 ¡ ... ¡ n x ¡ l1 ¡ l2 ¡ ... ¡ p x ¡ Table/n ¡ Table/2 ¡ Table-­‑stats ¡ ... ¡ Flow/1 ¡ Flow/n ¡ Flow/2 ¡ MD-­‑SAL ¡ Flow-­‑stats ¡ Flow-­‑stats ¡ BGP-­‑LS ¡ NETCONF ¡ Protocol ¡Plugin ¡

MD-SAL: Software Architecture View Network ¡Applica3ons ¡ ... ¡ Orchestra3on ¡& ¡Services ¡ Network ¡Devices ¡ App ¡ App ¡ Data ¡Plane ¡Elements ¡ RESTCONF ¡ NETCONF ¡ Config ¡ ... ¡ Subsystem ¡ Service/App ¡ ... ¡ Service/App ¡ Protocol ¡Plugin ¡ Protocol ¡Plugin ¡ Controller ¡Pla?orm ¡ Plugin ¡ Plugin ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Model ¡ Model ¡ Model ¡ Model ¡ Southbound ¡Interfaces ¡ & ¡Protocol ¡Plugins ¡ Model-­‑Driven ¡SAL ¡(MD-­‑SAL) ¡ Message ¡Bus ¡ Data ¡Store ¡ Clustering ¡ Remote ¡Container ¡Instance ¡ Remote ¡Container ¡Instance ¡

Building a Plugin/Application Model ¡ Model ¡ Yang ¡Model ¡ Generate ¡APIs ¡ 1 ¡ Yang ¡Tools ¡ Create ¡API ¡Bundle ¡ Deploy ¡ 2 ¡ Maven ¡ “API” ¡ ¡ 4 ¡ Java ¡API ¡Defini2on ¡ Build ¡Tools ¡ OSGI ¡Bundle ¡ Java ¡API ¡Defini2on ¡ Generated ¡API ¡ Defini2on ¡ Controller ¡ “Plugin” ¡ Maven ¡ OSGI ¡Bundle ¡ 4 ¡ Build ¡Tools ¡ 3 ¡ Deploy ¡ Create ¡Plugin ¡Bundle ¡ Module ¡ Module ¡ Implementa2ons ¡ Implementa2ons ¡ Plugin ¡source ¡code ¡

The Learning Switch Application • Inspired ¡by ¡‘OpenDaylight ¡Applica2on ¡Developers’ ¡Tutorial: ¡ hdp://sdnhub.org/tutorials/opendaylight/ ¡ • ODL ¡Wiki: ¡TBD. ¡ • Func2onality: ¡ • Create ¡a ¡HashMap ¡called ¡mac_to_port ¡ • On ¡packet_in, ¡Pprse ¡packet ¡to ¡get ¡src ¡and ¡dst ¡MAC ¡address ¡ ¡ • Store ¡in ¡a ¡hashmap ¡mapping ¡between ¡src_mac ¡and ¡in_port ¡ ¡ • Lookup ¡dst_mac ¡in ¡mac_to_port ¡map ¡to ¡find ¡next ¡hop ¡ ¡ • If ¡next ¡hop ¡is ¡found, ¡create ¡flow_mod ¡and ¡send ¡ • Else, ¡flood ¡like ¡hub. ¡

Under the Hood: How it Works Flow-­‑capable ¡Node ¡Model ¡ (Flow ¡programming) ¡ RESTCONF ¡ Controller ¡PlaPorm ¡ The ¡Learning ¡Switch ¡ FRM ¡ Applica3on ¡ 8 ¡ 10 ¡ 4 ¡ 9 ¡ /config ¡ No2fica2on ¡ Request ¡ ¡ Request ¡ ¡ N ¡ 3 ¡ 11 ¡ 5 ¡ Delivery ¡ Rou2ng ¡ Rou2ng ¡ MD-­‑SAL ¡ Flow ¡ NoBficaBon ¡ RPC ¡ RPC ¡ Openflow ¡Protocol ¡Model ¡ OpenFlow ¡1.0/1.3 ¡Plugin ¡ (Pkt ¡in,Pkt ¡out) ¡ 12 ¡ 6 ¡ 2 ¡ OpenFlow ¡Java ¡Library ¡ 13 ¡ 7 ¡ PktOut ¡ FlowMod ¡ PktIn ¡ 1 ¡ Switch ¡

Building the Sample Application • Prerequisites: ¡ ¡ • Java ¡7, ¡Maven ¡3.0.5 ¡or ¡later, ¡Linux ¡or ¡Mac ¡ • Mininet ¡2.1 ¡with ¡OpenFlow ¡1.3 ¡virtual ¡switches ¡or ¡CPQD ¡(pointers) ¡ • OpenDaylight ¡Base ¡Edi2on ¡(download ¡& ¡installa2on ¡instruc2ons) ¡ • Download ¡the ¡applica2on ¡code ¡from ¡ODL ¡OpenFlow ¡Plugin ¡repo: ¡ > ¡git ¡clone ¡https://git.opendaylight.org/gerrit/p/openflowplugin.git ¡ • Build ¡the ¡applica2on: ¡ > ¡cd ¡ ¡openflowplugin/samples/learning-­‑switch/ ¡ > ¡mvn ¡clean ¡install ¡ • The ¡build ¡creates ¡the ¡‘learning-­‑switch-­‑0.0.3-­‑SNAPSHOT.jar’ ¡bundle ¡ ¡in ¡ ‘openflowplugin/samples/learning-­‑switch/target’ ¡ • Analyzing ¡code ¡in ¡Eclipse: ¡ • Prerequisites: ¡Install ¡maven ¡plugin ¡for ¡Eclipse ¡ • More ¡informa2on: ¡ • hdps://wiki.opendaylight.org/view/OpenDaylight_Controller:Hydrogen_Developer_Guide:MD-­‑ SAL_App_Tutorial ¡